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J-GLOBAL ID：201702258328161305   整理番号：17A0763274

天然緑色蛍光蛋白質の発色団成熟における酸化機構 理論研究

The mechanism of oxidation in chromophore maturation of wild-type green fluorescent protein: a theoretical study

著者 (3件)： Ma Yingying (Institue of Mining Technology, Inner Mongolia University of Technology, Hohhot 010051, P. R. China. [e-mail]) ,  Sun Qiao ,  Smith Sean C.
資料名： Physical Chemistry Chemical Physics  (Physical Chemistry Chemical Physics)
巻： 19  号： 20  ページ： 12942-12952  発行年： 2017年 
JST資料番号： A0271C  ISSN： 1463-9076  CODEN： PPCPFQ  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： イギリス (GBR)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 天然緑色蛍光蛋白質(GFP)の空気環境における発色団成熟における第二の律速段階としての酸化について検討した。酸素分子はGFP発色団の生合成に必要な酸化剤である。本報は密度汎関数理論(DFT)計算を用いて酸化機構を調べた。その結果,Tyr66のα-炭素の脱プロトン化が恐らく酸化の律速段階であることを示した。五員環複素環(EFMH)のエノラート型から酸素分子への電子移動による三重項ラジカル錯体[EFMH O₂^-]^T発生が重要な段階である。この錯体は系間交差により開殻一重項ジラジカル錯体を生成し,これから閉殻一重項ヒドロペルオキシ付加物が生成した。ヒドロペルオキシ付加物の生成はプロトン共役電子移動反応である。H₂O₂脱離のエネルギー障壁は16.5kcal/molであった。本報が発見した酸化生成物IFMHH₂O₂はヒドロキシル化環状イミン構造をもち,無色Y66L変種でトラップされた結晶構造と対応した。酸化生成物の相対エネルギーは-48.7kcal/molであり,熱力学的に不利な環状生成物が酸化によりトラップされる実験的観察と整合した。本結果はGFPの発色団成熟における環化-酸化-脱水素機構を支持した。Copyright 2017 Royal Society of Chemistry All Rights reserved. Translated from English into Japanese by JST

シソーラス用語： *緑色蛍光タンパク質 ,  発色団 ,  反応機構 ,  酸素 ,  二原子分子 ,  脱プロトン ,  密度汎関数法 ,  エノラート ,  *電子移動 ,  三重項 ,  ラジカル ,  ヒドロペルオキシラジカル ,  プロトン移動 ,  無放射遷移 ,  過酸化水素 ,  ポテンシャル障壁 ,  *酸化 ,  イミン ,  結晶構造 ,  環化反応 ,  脱水素反応 ,  分子内力学 ,  ポテンシャルエネルギー面
準シソーラス用語： QM/MM法【分子力学】 ,  ジラジカル ,  ハイブリッド密度汎関数法 ,  *プロトン共役電子移動 ,  系間交差 ,  酸化生成物 ,  *酸化反応 ,  酸素分子 ,  律速段階

分類 (3件)： 蛋白質・ペプチド一般  (EB03010N) ,  酸化,還元  (CF02060T) ,  分子の電子構造  (BH05010Q)

タイトルに関連する用語 (6件)： 緑色蛍光蛋白質 ,  発色団 ,  成熟 ,  酸化機構 ,  理論 ,  研究